[實用新型]聲表面波頻率器件的溫度補償系統

無效

• 申請號: 200920269276.4
• 申請日: 2009-11-11
• 公開（公告）號: CN201584960U
• 公開（公告）日: 2010-09-15
• 發明（設計）人: 張達泉;劉斌;林勁松
• 申請（專利權）人: 蘇州麥格芯微電子有限公司
• 主分類號: H03L1/02
• 分類號: H03L1/02;H03H9/02
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 范晴

技術領域

本實用新型涉及一種基于聲表面波的頻率控制器件，尤其涉及對聲表面波頻率器件進行溫度補償的系統

背景技術

頻率控制(包括頻率產生)器件是大多數電子系統中必不可缺的元件。頻率控制器件通常由振蕩器構成，其中最常見的是使用石英晶體構成的晶體振蕩器。振蕩器中有的用外加電壓對晶振的頻率進行控制，組成壓控晶體振蕩器(VCXO，Voltage?Compensated?Crystal?Oscillator)；有的帶有溫度補償，組成溫度補償晶體振蕩器(TCXO，Temperature?Compensated?CrystalOscillator)。

溫度補償晶體振蕩器雖然溫度穩定性較好，但是生產成本較高。另外，我們對市場上現有的幾種高端振蕩器進行了比較：反臺晶體振蕩器的輸出頻率較低，在100～250MHz之間，且制造成本較高；鎖相環振蕩器的相位噪聲較大，且耗電量較高；聲表面波的其他性能都較好，但是溫度穩定性較差，一般在+/-100ppm的水平。

聲表面波振蕩器是一種高穩定、低噪聲振蕩源，以SAW(SurfaceAcoustic?Wave)器件為頻率控制元件。聲表面波是在壓電晶體表面傳播的機械波。采用微電子技術制作的聲表面波器件體積小重量輕，易于規模生產。聲表面波(SAW)振蕩器作為頻率源器件，比泛音晶體諧振器具有更低的抖動和相位噪聲，在高頻電路應用中具有獨特的優勢，應用領域十分廣闊。聲表面波振蕩器頻率范圍為250～1200MHz，是當今用于高頻振蕩器中最佳的材料選擇，然而其較差的溫度穩定性，限制了它被廣泛的使用于高頻晶振之中。例如，大部分客戶的工作溫度要求是從-40℃到+85℃，但SAW振蕩器只能支持-20℃到+70℃。

目前還沒有一個可以同時擁有高頻率、高穩定性(＜+/-20ppm)和低相位噪聲的頻率器件。

發明內容

本實用新型要解決的技術問題是：針對現有技術的不足，提供一種聲表面波頻率器件的溫度補償系統，提高SAW器件的溫度穩定性，就可以得到同時具備高頻率、高穩定性(＜+/-20ppm)、低相位噪聲、體積小、低成本的特點的聲表面波頻率器件。

本實用新型的技術方案是：一種聲表面波頻率器件的溫度補償系統，包括溫度傳感器、溫度補償電路，以及和聲表面波材料相連的振蕩器核，所述振蕩器核包括可調電容庫，含有至少一個可變電容，所述溫度補償電路的存儲器中存儲有查閱表，包含控制信號-溫度關系信息或頻率信號-溫度關系信息。

本實用新型的聲表面波頻率器件的溫度補償系統的更詳細的技術方案是：

所述溫度補償電路可以是模擬溫度補償電路或者是數字溫度補償電路，或者是含有微處理器的溫度補償子系統；當是數字溫度補償電路時，在數字溫度補償電路和溫度傳感器之間，連接有模擬數字轉換器，將溫度傳感器輸出的模擬信號轉換為數字信號，然后輸出給數字溫度補償電路；數字溫度補償電路輸出的控制信號直接控制可調電容庫中的可變電容，或者通過數字模擬轉換器將數字信號轉換為模擬信號以后，再控制可變電容。

進一步地，所述模擬溫度補償電路連接一個濾波器后再和可調電容庫相連。

所述可變電容庫中的可變電容可以接受數字信號或模擬信號、電流信號或電壓信號的控制。

所述系統可以利用集成電路技術，制作在同一塊芯片或一塊以上的芯片之中。

進一步地，可以重新進行校正定標并獲得控制信號一溫度關系表或者頻率-溫度信號表，以及相關系數，存儲于溫度補償電路的存儲器中。

本實用新型的優點是：本實用新型采用的溫度補償系統能有效校正聲表面波頻率器件的溫度特性，采用溫度補償系統后的聲表面波頻率器件可以改善頻率穩定度至＜+/-20ppm以下的水平，同時擁有高頻率和低相位噪聲的優點，并適合于集成在集成電路芯片中或者采用微處理器控制。附圖說明

下面結合附圖及實施例對本實用新型作進一步描述：

圖1為本實用新型的實施例1的系統原理圖；

圖2為本實用新型的實施例的頻率-溫度關系曲線示意圖；

圖3為本實用新型的實施例的校正頻率曲線示意圖；

圖4為本實用新型的實施例進行溫度補償后的頻率-溫度關系曲線示意圖；

圖5為本實用新型的實施例2的系統原理圖；

圖6為本實用新型的實施例3的系統原理圖；

圖7為本實用新型的實施例4的系統原理圖；

圖8為本實用新型的實施例5的系統原理圖；

圖9為本實用新型的實施例6的系統原理圖。